1. Banda prohibida óptima: Los materiales de perovskita tienen una banda prohibida sintonizable, que permite la absorción eficiente de la luz solar. La banda prohibida de las perovskitas se puede controlar con precisión cambiando la composición del material, lo que permite optimizar la absorción de luz para diferentes partes del espectro solar. Esta capacidad de ajuste permite a los PSC lograr una alta eficiencia de recolección de luz.
2. Alto coeficiente de absorción: Los materiales de perovskita poseen un alto coeficiente de absorción, lo que significa que pueden capturar y convertir eficazmente la luz en energía eléctrica. La fuerte absorción se atribuye a la naturaleza de banda prohibida directa de las perovskitas, donde la transición de electrones de la banda de valencia a la banda de conducción se produce directamente sin involucrar ningún estado intermedio. Este alto coeficiente de absorción contribuye a la generación eficiente de carga dentro de la capa de perovskita.
3. Longitudes largas de difusión del portador: Los materiales de perovskita exhiben longitudes de difusión de portadores largas, lo cual es crucial para un transporte y recolección de carga eficiente. Las largas longitudes de difusión permiten que los portadores de carga fotogenerados (electrones y huecos) viajen distancias más largas antes de recombinarse, aumentando la probabilidad de alcanzar los electrodos recolectores de carga. Esto conduce a menores pérdidas por recombinación y a una mayor eficiencia de recolección de portadores de carga.
4. Baja densidad de defectos: Los materiales de perovskita se pueden procesar en películas delgadas de alta calidad con bajas densidades de defectos. Los defectos en la capa de perovskita pueden actuar como centros de recombinación, reduciendo la eficiencia de la célula solar. La baja densidad de defectos en las PSC minimiza las vías de recombinación no radiativa, lo que permite una mayor vida útil de los portadores de carga y un mejor rendimiento del dispositivo.
5. Transporte de carga equilibrada: Los materiales de perovskita exhiben propiedades equilibradas de transporte de carga, lo que significa que tanto los electrones como los huecos pueden moverse libremente dentro del material. Este transporte equilibrado garantiza que los portadores de carga generados puedan transportarse eficientemente a sus respectivos electrodos sin pérdidas significativas debido a la recombinación de carga.
6. Ingeniería de interfaz: Las células solares de perovskita implican una cuidadosa ingeniería de las interfaces entre diferentes capas (perovskita, capas de transporte de carga, electrodos) para minimizar las pérdidas de energía y mejorar la extracción de carga. Al optimizar las interfaces, se puede lograr una inyección y extracción de carga eficientes y una recombinación reducida, lo que mejora aún más la eficiencia del dispositivo.
Al combinar estos factores, las células solares de perovskita pueden lograr altas eficiencias de conversión de energía y ofrecer el potencial para dispositivos fotovoltaicos de bajo costo y alto rendimiento. Sin embargo, vale la pena señalar que los PSC aún enfrentan desafíos relacionados con la estabilidad y el desempeño a largo plazo, que se están abordando activamente a través de investigaciones y avances tecnológicos en curso.
